وبلاگ

:
امروزه تقاضا برای استفاده از عناصر دو بانده در صنعت مخابرات رو به افزایش است. سیستمهای مخابرات با آنتن های دو بانده كاربرد زیادی دارند. سیركولاتور یكی از عناصر اصلی در چنین سیستم هایی است. با استفاده از سیركولاتور دو بانده می توان از یك تغذیه بین آنتن و سیستم مخابراتی استفاده نمود. یكی از اجزای اصلی در ساخت سیركولاتورهای چهار پورتی، كوپلرهای هایبریدی و كوپلرهای شاخه ای (BLC) می باشند.
(BLC) از چهار خط انتقال به طول ربع طول موج مؤثر در فركانس اصلی و هارمونیك هایی كار می كند.

معمولا این كوپلرها بزرگ هستند و سطح و فضای اشغال شده توسط آن ها زیاد است. در اكثر كاربردهای امروز به خصوص در بردهای صفحه ای و میكرواستریپی، این عیب محسوب می شود. لذا، امروزه روش های مختلفی برای كوچك سازی و افزایش پهنای باند این كوپلرها ارائه شده است.
در مخابرات مدرن امروزی نیاز به اجزاء دو بانده بالاخص كوپلر BLC دو بانده، می باشد تا مقدار عناصر مورد استفاده، كاهش یابد.
Hsiang از خطوط چپگرد برای دو بانده كردن كوپلر استفاده كرده است. BLC شامل خطوط متصل شده به یك جفت المان موازی گزارش شده است.
در این پروژه با استفاده از روشهای كوچك سازی BLC و تركیب آن ها با روشهای دو بانده سازی ابتدا BLC با ابعاد كوچك در دو بانده 900Mhz و 2400Mhz طراحی شده است سپس برای كاهش بیشتر سطح BLC صفحه ای از DGS ها استفاده شده است.
گزارش ارائه شده از نمونه طراحی سیركولاتور مورد نظر شامل قسمت های زیر می باشد:
در فصل اول كلیاتی در مورد مراحل انجام پروژه، هدف از انجام مراحل كار، پیشینه تحقیق های انجام شده در مورد مدارمورد نظر و روش كمی كار مورد بررسی قرار گرفته است.
در فصل دوم ابتدا نحوه افزایش پهنای باند كوپلرها، كوچك سازی با استفاده از مدار T و استفاده از مدار π برای دو بانده كرد ن كوپلربررسی شده است. سپس با استفاده از نرم افزارهای تخصصی مانند Serenade و Ansoft مدارات ذكر شده تحلیل گشته و نتایج شبیه سازی آورده شده اند.
در ادامه كوپلر كوچك شده با استفاده از مدار T، با توجه به روند ارائه شده در دو بانده كردن كوپلر با مدار π، در فصل سوم دو بانده شده و روابط حاصل برای دو بانده كردن آن به دست آمده است.
كوپلر به دست آمده با استفاده از نرم افزار ADS و Serenade و Ansoft تحلیل و بهینه گشته است و منحنی های مربوط به آن در این فصل آورده شده اند.
در فصل چهارم DGS به عنوان ابزاری برای كوچك سازی مدارات صفحه ای شرح داده شده و از آن برای كوچكتر كردن ابعاد كوپلر دو بانده استفاده شده است. نتایج شبیه سازی كوپلر حاصل، نشان داده شده است. چگونگی استفاده از كوپلر به دست آمده در طراحی سیركولاتور در فصل پنجم شرح داده شده است و در آخر در فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهاداتی برای ادامه كار آورده شده است.

تعلیق مغناطیسی تکنولوژی ایی است که در چند دهه اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. سیستم های مبتنی بر تعلیق مغناطیسی در حمل و نقل استفاده زیادی دارد و پیاده سازی سیستم حمل و نقل عمومی بر این اساس اثرات اجتماعی و اقتصادی فراوانی دارد.
دانشمندان روش های بسیاری جهت تعلیق یافته اند که به دور از هرگونه نویزی و نیاز به سوخت عمل می کند که می توان به استفاده از امواج الکترومغناطیسی به عنوان یک نمونه آن اشاره کرد.
از جمله کاربردهای این تکنولوژی می توان قطارهای سریع السیر، کنترل ارتفاع ماهواره های کوچک، سیستم های هدایت مواد مذاب به درون کوره های حرارت بالا، تفنگ های الکترونیکی، جداساز ارتعاشات، بلند کردن هواپیما از باند، جابجایی دقیق را نام برد.

Maglev مختصر شده عبارت magnetically levitated vehicle است. قطار Maglev توسط نیروی الکترومغناطیسی در هوا نگه داشته می شود و توسط نیروی الکترومغناطیسی در جهت ریل حرکت می کند. این نوع قطارها هیچ نوع تماسی در زمان حرکت با ریل ندارد و حدود 10 – 12 میلیمتر از آن فاصله دارد. این قطارها بی سر و صدا هستند و آلودگی کمتری در محیط زیست را سبب می شوند. سرعت این قطارها بیش از نصف سرعت یک هواپیمای مسافربری است. Maglev بر فراز یخ هم حرکت می کند و 1/3 هواپیما انرژی مصرف می کند.

در این قطارها فقدان سوخت در داخل قطار احتمال آتش سوزی در تصادفات را به شدت کاهش می دهد. همچنین ایمنی این قطارها به هواپیما و اتومبیل بیشتر است و همچنین ظرفیت زیادی برای بار و مسافر دارند.
نداشتن اصطکاک با ریل 3 مزیت مهم دارد: 1- سرعت خیلی بالا 2- بازدهی بالاتر 3- نویز در محیط کم می شود. در این پروژه یک کنترل پیش بین عصبی برای دستگاه Maglev طراحی و پیاده سازی شده است. توانایی ذاتی کنترل پیش بین در کنترل سیستم های متغیر با زمان، دارای تاخیرهای زمانی، برآورده کردن قیدهای ورودی و خروجی و همچنین استفاده از مدل پلنت در حل مسائل بهینه سازی از دلایل موفقیت چشمگیر این استراتژی کنترلی می باشد.
لازم به ذکر است که کنترل Maglev از روش های متفاوتی می تواند انجام گیرد، نظیر کنترلر PID و کنترلر شبکه عصبی و کنترلر نروفازی. البته کنترل پیش بین هم بر روی Maglev پیاده سازی شده است. به کنترل پیش بین عصبی هم اشاره شده است. منتها انواع شبکه عصبی را می توان جهت پیش بینی در این نوع کنترلر استفاده نمود و همچنین الگوریتم های بهینه سازی متفاوتی را هم می توان پیاده سازی نمود. نتایج ترکیب هرکدام از این روش ها بر روی سیستم Maglev قابل بررسی و تفحص است و تحقیقات انجام شده نشان می دهد که با توجه با ناپایداری سیستم و متغیر با زمان بودن و غیرخطی بودن، نیاط به کنترلرهای بهینه تر وجود دارد.
در فصل اول خلاصه ای از کارهای انجام شده بر روی Maglev آورده شده است. در فصل دوم کلیات دستگاه Maglev آورده شده است و همچنین معادلات ریاضی حاکم بر Maglev. در فصل سوم درباره شبکه های عصبی و نحوه عملکرد آنها در شناسایی و پیش بینی مطالبی ارائه شده است. در ادامه نحوه شناسایی Maglev با استفاده از شبکه عصبی بیان شده است. در فصل چهارم روش بهینه سازی مطرح شده است که دو روش بیان شده اند روش اول الگوریتم های تکاملی اند و روش دوم مبتنی بر گرادیان می باشند. دو مسئله مهم در بکارگیری عملی GA در کاربردهای کنترلی زمان واقعی وجود دارد، اولی زمان ایجاد نسل است و دیگر اینکه مطمئن شویم که یک قانون کنترلی قابل قبول در هر نسل وجود دارد. در پیاده سازی نرم افزاری جهت این تز روش های مبتنی بر گرادیان پیاده سازی گردید و از وزن های شبکه عصبی برای محاسبه گرادیان و هسین استفاده شده است. در فصل پنجم اصول کنترل پیش بین و دو نوع کنترل پیش بین بیان شده است و به طور کامل بررسی شده است. کنترل پیش بین عصبی در Maglev پیاده سازی شده است و نتایج حاصل از پیاده سازی نرم افزاری کنترل پیش بین عصبی در Maglev در فصل پنجم بیان شده است. در فصل ششم هم نتایج و پیشنهادات حاصل از این تز ارائه شده است.

یكی از مهمترین موضوعات در بحث مخابرات نظامی، مباحث مربوط به كشف، شناسایی و شنود سیستمهای مخابراتی و به خصوص سیستمهای راداری (به طور عام تشعش عكننده) میباشد. اهمیت این موضوع به حدی زیاد شده است كه امروزه استفاده از این سیستمها به عنوان یكی از اركان نبرد محسوب میشود. سه گروه عمده از این سیستم ها، راداریاب های غیرفعال (Passive) و سیستم های پشتیبانی الكترونیكی (ESM) و الینت (Elint) می باشند. راداریاب های غیرفعال وظیفه شناسائی موقعیت تشعشع كننده های (رادار) سطحی (زمینی و دریائی) و هوائی را دارند و این كار را توسط سایت های خود و با استفاده از سیگنال های تشعشع شده در باندهای فركانسی مختلف از این سیستمها انجام میدهند. بر این اساس و با توجه به غیرفعا ل بودن (عدم ارسال سیگنال)، به این سیستم ها راداریاب نیز میگویند. تشخیص موقعیت در این سیستم ها به صورت دوبعدی (حداقل با 3 سایت) و سه بعدی (حداقل با 4 سایت) می باشد.
یكی از روش های رایج در این سیستم ها برای تعیین موقعیت تشعشع كننده، استفاده از اختلاف زمان دریافت سیگنال (TDOA) در سایت

 های مختلف این سیستم است. این سیستم با محاسبه TDOA و استفاده از برخی معادلات هندسی مربوط به هذلولی فرایند مكان یابی را اجرا م ینماید. لازم به ذكر است كه از هذلولی برای صفحه و از هذلول یگون برای حجم استفاده می شود. معادله اصلی برای این نوع مكان یابی (در صفحه) به صورت رابطه 1 می باشد.

دسته دوم، ESM، بر روی مشخصات الكترومغناطیسی سیگنال دریافتی تمركز دارند، بدین صورت كه با آنالیز سیگنال های دریافتی و استفاده از مشخصه ها و پارامترهای آنها، نظیر فركانس، PRF و دیگر پارامترها، نوع تشعشع كننده را مشخص می كنند. این سیستم ها معمولاً تنها سمت هدف را مشخص می كنند. گروه سوم، الینت، به نوعی تكامل یافته سیستم های ESM میباشند و همانند آنها بر روی مشخصه های الكترومغناظیسی سیگنال دریافتی جهت تعیین نوع تشعش عكننده تمركز دارند. تفاوت اساسی این سیستم با ESM در دقت و كار Online و Offline، بدین صورت كه این سیستم دقت بالاتری داشته ولی به صورت Offline کار می کند.
با توجه به اینكه اغلب تشعشع كننده ها پالسی می باشند، یكی از كارهای مهم در سیستم های مذكور تشخیص كدشده یا كدنشده بودن پالس های مذكور می باشد. در سیستم های غیرفعال تشخیص این مسئله باعث كاهش چشمگیر زمان محاسبات و به تبع آن افزایش احتمال آشكارسازی می شود. در سیستم های شنود نیز به عنوان یك داده ارزشمند در تشخیص هدف و نوع آن مورد استفاده می باشد و نیز باعث كاهش زمان محاسبات می شود. اما برای تشخیص این موضوع مشكلاتی وجود دارد كه فرایند تشخیص را مختل می كند كه به طور خلاصه به آن می پردازیم.

حدود دو دهه است که مطالعه بر روی استفاده از عملیات بازآرایی برای کاهش تلفات آغاز شده است و در نتیجه این مطالعات روش های متعددی برای انجام عملیات بارآرایی در مجلات و کنفرانس های مهندسی برق ارائه گردیده است. در بیشتر این مقالات بار نقاط مختلف در شبکه به صورت ثابت فرض شده و هدف پیدا نمودن آرایشی از شبکه بوده که در آن آرایش کمترین تلفات در شبکه اتفاق بیافتد. در این فصل به بررسی این مقالات و روش های مطرح شده در آنها پرداخته می شود.
2-1- روش سیوانلار و همکاران
روش سیوانلار به نامهای روش جستجوی اکتشافی و روش تعویض شاخه در مقالات شناخته می شود. الگوریتم این روش کار خود را از یک آرایش شعاعی شبکه شروع می نماید. بدین ترتیب که یکی از کلیدهای N.O را انتخاب نموده و می بندد، با بستن این کلید یک حلقه در شبکه ایجاد می شود در این موقع با استفاده از قوانین و روابط یکی از کلیدهای N.C حلقه ایجاد شده را انتخاب نموده و باز می نماید بدین ترتیب شبکه مجدداً ساختار شعاعی خود را باز می یابد. به این عمل اصطلاحاً عمل تعویض شاخه یا گزینه کلیدزنی گویند.
در حلقه ایجاد شده در اثر بستن یک کلید N.O با استفاده از روش های تجربی و اکتشافی و یکسری فرمولهای تقریبی میزان تلفات در اثر باز

 نمودن هر یک از کلیدهای N.C حلقه محاسبه می شود و کلیدی که بیشترین کاهش تلفات را در بر داشته باشد به عنوان کلید مناسب انتخاب می شود و این عمل برای تمامی کلیدهای N.O شبکه انجام می گیرد و بدین ترتیب ضمن حفظ آرایش شعاعی شبکه و تغذیه بارها، تلفات توان در شبکه کاهش داده می شود.

با این روش یک آرایش بهینه یا نزدیک بهینه شبکه از نظر میزان تلفات را می توان پیدا نمود. این روش دو زیربرنامه مختلف را برای محاسبه میزان کاهش تلفات به کار می گیرد.
در حالت کلی نحوه عمل بدین صورت است که ابتدا کلیه حالتهای ممکن، برای انجام عمل تعویض شاخه در شبکه مشخص شده، سپس با پیدا نمودن شاخه ای که بیشترین میزان تلفات را دارد و انجام عمل تعویض بر روی آن، وارد زیربرنامه دوم می شوند و در آن ولتاژها و جریانهای شبکه جدید مورد بررسی قرار گرفته و هر گونه تجاوز از محدوده های مورد قبول مشخص می گردد. البته فرض می شود در شبکه اولیه جریان و ولتاژ در محدوده مجاز قرار دارند و در غیر این صورت، ابتدا بایستی با استفاده از برنامه های دیگر از قبیل تعادل بار یا کنترل وار برای برطرف کردن مشکل اقدام نمود.
در صورتی که یک عمل تعویض شاخه منجر به نقض محدودیت های ولتاژ و جریان شود، آن گزینه کلیدزنی حذف و گزینه بعدی که بیشترین کاهش تلفات را به همراه دارد انتخاب می شود و عملیات فوق ادامه می یابد تا دیگر گزینه ای که باعث کاهش تلفات می گردد وجود نداشته باشد.

:
امروزه منازل و ساختمان های هوشمند به عنوان یک مقوله مهم از سوی بسیاری از محققین مورد توجه و بررسی قرار گرفته است. این منازل از تعداد زیادی شبکه سنسوری و محرک هایی تشکیل شده تا عملیات مختلف با کارایی ساده تر برای استفاده کنندگان به وجود آورند.
یکی از بخش های اساسی این سیستم ها، سیستم آشکارسازی افراد مزاحم و یا به عبارتی آشکارسازی دزدها می باشد. جهت پیاده سازی سیستم امنیتی طرح شده در این پروژه از چهار نوع سنسور PIR/Microwave، آشکارساز شکست شیشه، سنسور ارتعاشی دیوار و سنسور صوتی استفاده شده است.
برای کاربران، حساسیت و اطمینان پذیری بالا مهم ترین عامل در انتخاب یک سیستم امنیتی می باشد. از طرفی اشتباه به صدا درآمد زنگ سنسورها هزینه بر بوده و اعتمادپذیری سیستم را نیز کاهش می دهد. با تئوری استفاده از چند سنسور احتمال زنگ های اشتباه به طرز چشمگیری کاهش می یابد. استفاده از سیستم های چند سنسوری، هم باعث کاهش هزینه شده و هم از طرفی قابلیت اطمینان به چنین سیستم هایی بالاتر است.

در فصل 1 به روش ترکیب اطلاعات و بررسی مزایای آن می پردازیم. در فصل 2 دو تئوری Dempster-Shafer و Dezert-Smarandache را همراه با قانون ترکیب آنها و چند مثال تشریح نموده ایم.
فصل 3 در مورد سنسورهای معمول استفاده شونده در سیستم های امنیتی پرداخته و در فصل 4 پیاده سازی سیستم امنیتی ساختمان به روش ترکیب اطلاعات سنسوری و نتایج حاصل از آن توضیح داده شده است. بالاخره فصل 5 به نتیجه گیری و پیشنهادات برای شبیه سازی سیستم اشاره دارد.
فصل اول
ی بر ترکیب اطلاعات سنسوری
1-1- خلاصه ای از تکنولوژی ترکیب اطلاعات
همانگونه که در بالا اشاره شد در ترکیب اطلاعات سنسوری خروجی سنسورهای مختلف مرتبا خوانده شده و در نهایت یک نقشه و طرح واحد نتیجه گیری می گردد.
بعضی از رایج ترین سیستم های Data Fusion سیستم های نظامی تشخیص تهدید و سیستم های پیش بینی آب و هوا می باشد.
در سال 1984 یک زیر گروه Data Fusion امریکا تأسیس شد که سازماندهی کنفرانس ها، ترویج استفاده از Data Fusion به تأسیستن صنعتی و آموزشی، تشخیص نیازهای صنعت و همکاری در پروژه های Data Fusion از جمله وظایف این گروه به حساب می آمد.
در حال حاضر حدود 50 دانشگاه و شرکت صنعتی، تحقیقاتی راجع به ترکیب اطلاعات سنسوری و تجمع سازی اطلاعات انجام می دهند.
هنگام ظهور این بحث اصطلاح “Data Fusion” معنا و مفهوم شخصی برای بسیاری از دانشمندان در بر نداشت. تنها صنعت جهت نیاز به مدیریت خوب اطلاعات و آنالیز سیستم مستقل از اپراتور قادر به ابداع و تحقیق در این زمینه بود. به همین دلیل بیشتر پروژه های اخیر Data Fusion گرایش نظامی داشته که اهم اهداف آن بهبود در کیفیت دفاع ملی به وسیله گسترش یک سیستم رابط بین انسان و ماشین می باشد.
ایده فوق دخالت مهارت های انسانی و تصمیم گیری اپراتور را در نظارت و ارزیابی مناطق جنگی یا مواضع تاکتیکی کاهش می دهد.
بنابراین بیشتر نشریات در مورد Data Fusion، متمرکز بر کاربردهای دفاعی می باشد یعنی درست همان نقطه که از آن نشأت گرفته است.